實驗教學在中學化學教學中的功能研究

【關鍵詞】實驗教學 中學化學 功能

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2012）12B-0017-02

化學是一門以實驗為基礎的學科?；瘜W實驗既是化學教學內容的重要組成部分，也是化學教學的基礎。加強實驗教學是提高化學教學質量的有效途徑。然而長期以來，在中學化學教學中，受各方面因素影響，有的學校對化學實驗教學認識不足，雖然投資建設了實驗室，卻不能很好利用。有的學校不重視化學實驗，或實驗課沒有全開，或實驗教學只是走過場，達不到應有的效果。有的教師還熱衷于在黑板上畫實驗，讓學生背實驗，認為這樣教出來的學生考試成績并不亞于那些做實驗的學生。他們認識不到實驗教學對培養(yǎng)學生的化學學習興趣，促進學生觀察、思維、記憶、表達能力的發(fā)展有著重要的意義。這些情況嚴重地制約著化學實驗教學的改革和化學教學質量的提高。為此，我校組織青年教師開展“實驗教學在中學化學教學中的功能”的課題研究，通過具體的教學實踐活動，挖掘實驗教學在化學教學中的多重功能，著重研究實驗教學在達成教學的三維目標方面是否有以下功能：

1.動機功能。興趣能促使學生主動學習。課題研究化學實驗對激發(fā)學生學習的興趣具有哪些功能。

2.認識功能。課題研究化學實驗對化學認識具有哪些功能。

3.方法論功能。課題研究如果把實驗作為提出問題、探究問題的重要途徑和手段，課堂教學盡可能通過實驗來展開，運用實驗方法來探究物質的本質及其變化規(guī)律，對學生感知、體驗并最終獲取新知識有哪些功能。

課題還研究在達到以上目標的同時，是否能實現(xiàn)教師發(fā)展的目標：樹立新課程改革要求的教育理念；在教學中尊重學生，以學生為主體，形成自己的教育教學風格。

一、課題研究的基本內容

我們認真研究了教材。初中化學全書共有59個演示實驗、23個學生分組實驗、8個選做實驗及家庭小實驗。

針對教材的特點，我們開展了對照性研究。

在對照班級按照常規(guī)教學模式進行教學，即基本上只做課本上安排的有條件完成的演示實驗（這也是目前很多學校的實驗教學模式），而且演示實驗基本上都是由老師做，少數(shù)演示讓學生參與。學生分組實驗改成選做，而選做實驗和家庭小實驗則不作要求。

在實驗班級初三（1）、（2）、（3）班則想辦法完成教材中的全部演示實驗和學生分組實驗，并把部分演示實驗改為學生分組實驗，還根據(jù)教學需要增加部分演示實驗和學生分組實驗。另外，對這些班的學生開放實驗室，組織課外活動，鼓勵學生創(chuàng)造條件做家庭小實驗。

我們對這些實驗班的教學進行了以下幾個方面的探索。

1.根據(jù)前期制訂的實施方案，在新學期的前面階段，我們主要以激發(fā)學生的學習興趣為教學的主要目的。中學化學教學是化學教育的啟蒙階段和基礎階段。偉大的科學家愛因斯坦說：“興趣是最好的老師?！迸d趣也是求知的巨大動力。要成功地激發(fā)學生的學習興趣，上好第一節(jié)課非常重要。通過集體備課和查找資料，我們第一節(jié)課的內容主要是以操作簡單、現(xiàn)象新奇的趣味實驗為主，如下面的一些實驗。

吹氣生火：用棉花包裹過氧化鈉，用玻璃管對著過氧化鈉吹氣，不一會兒，棉花會燃燒。

噴泉實驗：干燥的集氣瓶中集滿氨氣，氨氣大量溶解在滴有酚酞的水中并與水反應變紅，氨氣瓶內壓強減小，在大氣壓作用下紅色溶液噴入瓶中。

鋁熱反應：潤濕的濾紙包裹氧化鐵和鋁的混合物，上面蓋一層氯酸鉀，用鎂條點燃，現(xiàn)象壯觀。

會顯字的紙：在一張白紙上用堿液寫字，然后用酚酞試液噴紙，紙上會顯紅色的字。

小木炭跳舞：取一支試管，里面裝入3-4克固體硝酸鉀，然后將其用鐵夾豎直固定在鐵架上，用酒精燈加熱試管至固體硝酸鉀逐漸熔化。取小豆粒大小的木炭一塊投入試管中，繼續(xù)加熱。過一會兒就會看到小木炭塊在試管中的液面上下跳動，還會翻轉自身，好似跳舞一樣，同時發(fā)出灼熱的紅光。

噴霧作畫：實驗原理是FeCl3溶液遇到硫氰化鉀（KSCN）溶液顯血紅色，遇到亞鐵氰化鉀〔K4[Fe（CN）6]〕溶液顯藍色，遇到鐵氰化鉀〔K3[Fe（CN）6]〕溶液顯綠色，遇到苯酚顯紫色，而直接噴在白紙上顯黃色。

這些實驗有些是在課堂上教師和學生合作完成，大部分是給出實驗原理和方法，準備好藥品，讓學生去實驗室分組完成，老師加以指導。由于課本第一單元的內容都是實驗的基本操作，我們都安排在實驗室上課，教師邊演示學生邊動手練習，人人都有實驗的機會。通過這幾節(jié)課的學習，學生對化學充滿了好奇心，有了濃厚的興趣，也就有了學習化學的動力。

2.學習化學用語、元素符號和基本概念時，學生常感到抽象難懂、枯燥乏味，甚至把化學視為“第二外語”或認為化學是一門死記硬背的學科。如何引導學生順利越過化學學習的分化點，使原有的暫時的興趣轉變?yōu)榉€(wěn)定、持久的興趣，是我們在課題實施階段中要解決的第二個問題。我們做了以下三個方面的改進：

（1）加強演示實驗教學，使演示實驗充分發(fā)揮它的多種功能。新教材安排了59個演示實驗，這些實驗有對化學要領的闡述，有對元素化合物知識的分析和和驗證，有實驗基本操作技能的展示。在教學中我們都按要求認真做好每個演示實驗，并教學生學會觀察：觀察時要有目的、有計劃、仔細地進行，要注意全面觀察。如鎂條在空氣中燃燒的現(xiàn)象，學生如果無目的地觀察，只會注意鎂條燃燒時發(fā)出耀眼的白光，而不注意氧化鎂的生成，對鎂在氧氣中燃燒產生的煙更是視而不見，而忽視了這個本質問題就無法得出化學變化的正確概念。又如細鐵絲在氧氣中燃燒的實驗，我們讓學生帶著問題去觀察：①鐵絲在氧氣中燃燒有無火焰；②生成物的顏色和狀態(tài)如何；③實驗中鐵絲為什么要繞成螺旋狀；④集氣瓶底為什么要放入少量水或鋪一薄層細沙。學生邊認真觀察，邊積極思考。

為了通過實驗加深學生對知識的理解，在教學中我們又增加了部分演示實驗，同時還把部分演示實驗改為學生分組實驗。比如在教學《分子》一課時，把教師的演示實驗“酒精和水混合”改為學生分組實驗，同時還增加了演示實驗“小米和黃豆混合”。這樣不用教師多說，學生對其中的道理就很容易理解。

（2）加強學生實驗教學，訓練學生的實驗技能，提高學生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度和科學方法。九年義務教育大綱指出：“在教學中注意密切聯(lián)系實際，加強直觀教學、實驗教學和電化教學，讓學生多接觸實物，多做些實驗以增加感性認識。”初中教材中安排了23個學生分組實驗、8個選做實驗，我們在教學中注意引導學生做好每一個實驗，同時抓好實驗操作的規(guī)范化、熟練化、完善化，注意培養(yǎng)學生良好的實驗習慣。為了更好地調動學生的學習積極性，引發(fā)學生的學習興趣，充分發(fā)揮化學實驗的功能，我們在課堂教學中采用邊講邊實驗或增加趣味性小實驗的方法創(chuàng)設問題情境。例如，在第六章《二氧化碳和一氧化碳》一課中，將教師演示實驗改為學生分組實驗，同時增加了二氧化碳與石灰水反應的實驗，讓學生親自向石灰水吹入二氧化碳氣體，使澄清的石灰水變混濁，再繼續(xù)吹入二氧化碳又使混濁的石灰水澄清，學生的探究興趣一下子就被激發(fā)起來了。通過一系列操作，觀察到一系列變化后，教師提出一系列問題：①澄清石灰水通入二氧化碳會變混濁，再繼續(xù)通入二氧化碳為什么又變澄清？②久盛石灰水的瓶子壁上為什么常有一層白膜？③用石灰沙漿砌的墻干了以后，為什么會變得更堅硬？④為了讓石灰漿抹的墻壁快點干燥，常在室內置個炭火盆，為什么開始時墻壁反而潮濕？這四個小問題是從不同角度提出的同一問題。教師啟發(fā)學生動腦思考，回答一系列變化的原因。課堂上學生積極思維，討論熱烈，踴躍發(fā)言，在和諧的氣氛中愉快地學習。這時教師抓住時機對學生進行熱愛祖國大好河山的情感教育，告訴學生自然界里不斷發(fā)生著的上述變化造就了壯觀的石林和有美麗的石筍、鐘乳石的溶洞，所以人們稱二氧化碳為塑造地球的建筑大師。

（3）開放實驗室，開展課外活動，鼓勵學生做家庭小實驗，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新意識。課外活動是理論聯(lián)系實際，發(fā)展學生愛好，培養(yǎng)學生能力，開闊學生視野的有效教育形式。通過課外活動還可以培養(yǎng)學生艱苦奮斗、團結互助、遵守紀律、愛護公物、熱愛勞動的優(yōu)秀品質，可以鍛煉學生不怕困難的堅強意志。

為了解決實驗室中實驗用品不足的問題，我們發(fā)動學生給實驗室收集各種各樣的儀器代用品，如飲料瓶、藥水瓶、小玻璃瓶、裝膠卷的塑料盒等，還發(fā)動學生動手制作小教具，這樣既能節(jié)約資金又能培養(yǎng)學生勤儉節(jié)約的美德。為了給學生創(chuàng)造更多的動手實踐機會，學生想做驗證性的實驗、感興趣的小實驗或藥品回收等實驗時，可由學生設計出實驗方案到實驗室做實驗，當學生遇到問題時也可到實驗室找老師探討。

二、課題研究的成果

1.加強實驗教學對培養(yǎng)學生學習興趣和學習能力發(fā)揮了積極的作用

課題組對參研學生進行了跟蹤調查，調查方式主要是使用精心研制的調查問卷，并結合參研教師的工作經驗和對學生的個別、深入的了解做出調查分析。調查結果顯示，經過一個學期的學習，實驗班和對照班的學生在各方面都有了明顯的差異，具體表現(xiàn)在兩個方面。

（1）對化學這門學科的學習興趣方面：實驗班的學生對化學學習產生了濃厚的興趣，并且這種興趣提升為他們學習化學的動力。他們學習化學已不是為了應付中考，而是在內心真正感受到自己在快樂地學習，在享受學習。

（2）分析、解決問題的能力方面：過去學生有了問題多是依賴老師來解決，學習很被動，但現(xiàn)在實驗班的學生已經有了一定的自己解決問題的意識和能力了，而且動手能力也提高了。

2.加強實驗教學能促進教師專業(yè)發(fā)展

實驗是化學學科的特征，實驗教學能力是化學教師必備的能力。一個對實驗教學缺乏正確認識的教師絕不會成為優(yōu)秀的化學教師。從成立課題組開始，課題組成員共同致力于尋找改進教學的理論依據(jù)，通過查閱相關資料，學習大量的理論書籍，不僅覺得對平時的教學工作心中有底了，而且隨著教學觀念的逐漸轉變，初步形成了一套可操作的教學模式，在實踐中理論水平也得到了較大的提升。課題組在這一年的時間里寫了3篇相關的論文，其中兩篇被?？斗綀A天地》采用，同時還獲得了市級的獎勵。教育理論和教學業(yè)務水平的不斷提高，使我們對繼續(xù)開展研究充滿了信心。

在素質教育的大背景下，當前中學化學教學中重視化學實驗教學的氛圍逐漸形成，但仍然存在著一些問題：在化學實驗模式的分析上，過分注重化學實驗理想化模式的分析，忽略了化學實驗客觀性模式的討論；在化學實驗功能的挖掘上，過于重視化學實驗的“定性”功能，忽視了化學實驗的“定量”功能；在化學實驗形式的選擇上，驗證性實驗的比例過大，探索性實驗的比例相對不足；在化學實驗研究的方式上，固定條件下的實驗研究較多，變化條件下的實驗研究較少。

這些問題的存在影響化學實驗充分發(fā)揮其應有的教學功能。我們以后將在已有研究成果的基礎上，進一步加強理論學習，就以上存在的問題進行更深入的探索和研究。

（責編 王學軍）